Проектирование зеркальных антенн и устройств СВЧ, страница 10

Узкополосным согласованием называется случай, когда режим идеального согласования достигается только на одной частоте, а полоса частот не контролируется, хотя и может оказаться довольно большой.

Существуют два способа узкополосного согласования: при помощи реактивного элемента и четвертьволнового трансформатора.

Сущность согласования при помощи реактивного элемента состоит в том, что сначала находят в линии передачи такое место, в  котором активная часть импеданса (адмитанса) равна единице, т.е. место где активная составляющая согласована автоматически. Реактивную же составляющую эквивалентного импеданса (адмитанса) компенсируют реактивностью противоположного знака. Если реактивный элемент включается в фидер последовательно, то производится согласование импедансов, а если параллельно, то – адмитансов.

 Сущность согласования комплексной нагрузки при помощи четвертьволнового трансформатора состоит в том, что сначала ищется место включения, в котором эквивалентный импеданс (адмитанс) является чисто активным r_э , а затем подбирается волновое сопротивление трансформатора для согласования этой активной нагрузки по формуле:

2.2 Расчет  параметров согласующего устройства

4.3 Расчет согласующего устройства.

Т.к. значение КСВ получилось выше указанного в ТЗ, необходимо решить задачу согласования облучателя с выбранным волноводным трактом,  применив согласующее устройство. При этом система "облучатель - зеркало" рассматривается для волноводного тракта как эквивалентная нагрузка с нормированным сопротивлением:

.

Нормированное сопротивление нагрузки равно:

,

где произведение  для рупора возьмем равным .

.

Согласование произведем с помощью четвертьволнового трансформатора при помощи круговой  номограммы нагрузки Z_э  (рис. 10).

Выполним следующие действия:

1)  По линии равного k (КБВ) двигаемся к генератору до пересечения с  линией чисто активных сопротивлений x = 0; получим две точки, в одной из которых , а в другой  .

2)  Если нет ограничений на , то выбираем ближайшую точку и определяем расстояние до нее .

3)  Определим волновое сопротивление трансформатора .

4)        Определим длину четвертьволнового  трансформатора  .

.

Определим место включения четвертьволнового  трансформатора:

   , l_тр=4,95×l=0,276 см.

Длина трансформатора . Волновое сопротивление трансформатора можно  менять с помощью изменения размеров самого трансформатора, а можно воспользоваться диэлектрической пластиной, находящаяся внутри устройства. При этом нормированное W_тр=0.806 определим как:

,

,

где - диэлектрическая проницаемость, - толщина пластины. Отсюда, выбирая = 2 (фторопласт) находим толщину пластины: